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美國空軍曾宣稱F-22『猛禽』是世界上最好的戰斗機。的確,每架造價高達3.5億美元的F-22,堪稱『黃金戰機』。然而,如此昂貴的戰機竟遭遇『缺氧危機』。美國軍方去年曾停飛187架F-22戰機達四月之久。最近,美國國防部更是發布全面限飛令,要求停止遠程飛行,所有飛行必須在有可降落地點的范圍內,以確保飛行員可快速降落。高空『氧吧』故障帶來煩惱
人們都知道燃油對戰機的重要性,卻很少有人知道機載制氧系統的重要性。實際上,沒有穩定的機載氧氣供應,飛行員就沒有上天的勇氣。當飛行員駕駛飛機在高空飛行時,必須由機載供氧系統持續供應純氧,如此纔不會導致飛行員喪失行為能力。另外,機載供氧系統還要保證飛行員在高空不發生減壓癥。機載氧氣系統一旦出現故障後果不堪設想,曾有過缺氧體驗的飛行員這樣形容當時的感覺:『難過得連死的心都有!』而由於缺氧導致意識模糊甚至暈厥,進而引起墜機事故的例子也不勝枚舉。
早期的作戰飛機大多使用氣態氧和液態氧,但無法維持戰機長途飛行,那麼有沒有更好的供氧辦法呢?答案是肯定的。上世紀70年代後,一種名為『分子篩機載制氧器』的裝置成為新的氧源。所謂分子篩是一種結晶型的鋁硅酸鹽,其晶體結構中有規整而均勻的孔道,它只允許直徑比孔徑小的分子進入,因此能將混合物中的分子按大小加以篩分。用於機載制氧器的分子篩可以將空氣中的氧分子分離出來,供飛行員呼吸。由於這種制氧方法簡單、維護方便,最重要的是能『無限供氧』,因此成為現代戰機的主要供氧方式。
作為美軍最先進的戰斗機,F-22采用的分子篩機載制氧系統也極為先進,它實現了數字化分級控制——通過傳感器感知飛行高度和飛行動作,據此調節給飛行員的供氧量。如果系統出現故障,還能控制備用氧源為飛行員供氧。
美軍對缺氧癥結心裡沒底
按常理,氧氣供應是戰機設計的基本要求,像F-22這樣尖端的戰斗機應該不會犯這類『低級錯誤』,但事實卻是F-22的機載制氧系統屢屢出事。據美國空軍一份檢測報告顯示,許多F-22飛行員遇到過供氧異常,多數時候是缺氧,也有時是過氧(即氧氣供應過量)。2010年11月17日,一架F-22在訓練時因機載制氧設備故障而墜毀。事故發生後,美軍決定將F-22的飛行高度限制在7600米以下。可是這種『限高』措施意味著F-22性能也將受到限制,無法獲得應有的航程和作戰半徑。然而,現在美國空軍突然做出停飛F-22的決定,很可能是在『限高』之後,制氧設備仍然出現較嚴重的問題,已到了必須予以解決的地步。
據現有信息判斷,F-22的制氧系統問題很可能是隱性缺陷。直到近兩年,這種隱性缺陷開始大面積發作,纔引起美國空軍的高度重視。現在的麻煩在於,這個隱性缺陷到底出在系統設計方面還是元器件方面,美國空軍似乎也拿不准。如果是元器件的問題還好些,不合格的元器件也比較容易更換,但如果問題出在系統設計上,那麻煩就大了,因為這類缺陷往往需要花費很長時間纔能找出來,即便找到了缺陷,還需要重新修改設計,之後還要進行技術驗證和裝機考核,整個周期的時間長短幾乎是不可控的。
打造『黃金戰機』走火入魔
號稱『世界第一』的F-22戰斗機居然因制氧系統故障而無限期停飛,這一消息令人震驚。然而,F-22存在的問題並不僅限於制氧系統,之前還暴露出至少四大問題:
一是航電系統存在隱患。在使用中,F-22的航電系統數次出現不穩定和軟件出錯情況,通信和導航系統有時候不能順暢接收衛星信號,甚至在首次部署到日本時,F-22的通信和導航系統還出現了一過子午線後全部失效的問題。更搞笑的是,F-22的通信系統只能和同一中隊的同型機通信,這使其在作戰中有可能得不到重要信息。
二是對不同環境適應能力差。F-22的航電系統比較嬌貴,對環境異常敏感,在部署到關島和衝繩基地時,F-22的航電系統曾因環境潮濕而出現功能下降甚至喪失。
三是機體結構不強。理論上來說,F-22采用鈦合金和復合材料制造,應該有很高的機體強度,但實際運用中卻發現飛機垂直尾翼抖動、水平尾翼變軟或出現裂紋、機身局部過熱等問題。洛·馬公司也承認,F-22所采用的鈦合金結構件沒有經過正確的熱處理,因而導致機體材料加速疲勞。
四是維護保障復雜。美國原想把F-22打造成一種比F-15、F-16等第三代戰斗機更容易保養的戰機,但在實際使用中卻發現F-22『嬌貴』的體質需要更多的維護和保養。特別是其隱身涂層,不但在飛行幾次後就要重新涂刷,還必須在空氣潔淨度非常高的室內纔能進行。
此外,F-22還暴露出一大堆機械問題,例如起落架突然收回、液壓油滲漏、再充氣式壓縮機冷卻液泄漏和自動點火、座艙蓋轟鳴、剎車過熱、彈艙打開不正常等。還有一些偶發事故也令美軍懮慮,例如在2006年4月10日,一架F-22的座艙蓋突然自動關閉,將飛行員困在飛機內。最終維護人員用電鋸鋸開座艙蓋纔將被困5小時的飛行員救出。
專家們認為,美國本意是想通過打造『高造價、高性能』的戰斗機來達到一石二鳥的目的:『高造價』讓其他國家無力與美國展開競賽;『高性能』則拉開同其他國家的技術差距。然而,F-22的高造價雖然達到了,但高性能卻未必——層出不窮的問題令美國空軍頭痛不已。
『缺氧』問題或將持續發酵
據美國《防務新聞》報道,F-22機載制氧系統的問題甚至可能影響其他戰機,例如F-35戰機就采用與F-22類似的機載制氧系統。美國空軍已經決定對F-35進行相關檢查,這也意味著F-35的服役時間還要順延。
此次F-22全面限飛事件還給其他國家敲響警鍾,即軍隊戰斗力建設不能壓寶在『先進得令人捏把汗』的武器上。高技術固然能帶來令人目眩的先進武器,但從工程技術的角度來看,技術越復雜,可靠性就越低,如果一種裝備過於追求『高精尖』,很可能得到的是『銀樣蠟槍頭』。熊佳